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Python Automation for Karyotyping recognition

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Reconhecimento de Cariótipo

Conjunto de testes para implementação de sistema de reconhecimento de cariótipos

🔬 Explorando abordagens computacionais para análise automatizada de cariótipos


📝 Descrição

Repositório dedicado ao estudo e implementação de técnicas de visão computacional e aprendizado profundo para reconhecimento e classificação de cariótipos humanos.

Foram testados quatro diferentes abordagens de implementação:

  1. OpenCV: Processamento de imagem tradicional
  2. Sam (Meta): Segmentação avançada de Objetos
  3. VGG16: Classificação baseada em redes convolucionais
  4. YoloV10: Detecção de objetos com YOLOv10

Os testes de implementação foram realizados com base em experimentos com o projeto ITChromo e bancos de dados públicos de citogenética.


🔍 Abordagens Exploradas

🟢 OpenCV

  • Pré-processamento de imagens de cariótipos
  • Filtros para realce de bandas cromossômicas
  • Técnicas de thresholding e contorno
  • Classificação baseada em morfologia

📌 Vantagens: O método se mostra ser mais leve computcionalmente e de fácil prototipagem.
⚠ Desafios: Baixa robustez e muito limitado para cariótipos complexos


🟣 Segment Anything (SAM) - Meta

  • Segmentação zero-shot de cromossomos
  • Aplicação direta em imagens complexas
  • Possibilidade de integração com alguns classificadores personalizados

📌 Vantagens: Maior poder de segmentação de objetos. ⚠ Desafios: Requer um maior poder computacional e comete certos erros.


🟠 VGG16

  • Uso de rede neural convolucional profunda (CNN)
  • Extração de características cromossômicas e bounding boxes
  • Classificação supervisada por pares cromossômicos
  • Treinamento com imagens segmentadas ou "cropadas"

📌 Vantagens: Bom desempenho com dados balanceados e bem preparados ⚠ Desafios: Maior dificuldade de implementação e exige maior esforço de pré-processamento/tuning


🔵 YOLOv10

  • Detecção individual de cromossomos
  • Treinamento com conjunto de dados anotados
  • Comparação entre YOLOv8 e v10
  • Pós-processamento para ordenação

📌 Vantagens: Possui maior precisão para objetos distintos
⚠ Desafios: Requer grande conjunto de dados anotados e ALTÍSSIMO custo computacional


📂 Estrutura do Projeto

.
├── OpenCV_demos/           # teste de implementação com o OpenCV
├── SAM2_demos/              # teste de implementação com o SAM2
├── VGG16_demos/            # teste de implementação com o VGG16
├── datasets/                      # Datasets utilizados
├── pesquisas.md              # Compilado de pesquisas sobre o tema
└── README.md               # Este documento


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